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Structure et reproduction des algues

Dossier - Les algues, de surprenants végétaux aquatiques
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Les algues sont des organismes étonnants. Ces végétaux aquatiques ne sont pas encore capables de se libérer de l'eau pour vivre, pourtant, ils sont déjà doués de la capacité de photosynthèse.

  
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Les algues sont des plantes photosynthétiques. Quelle est leur structure et comment se reproduisent-elles ? 

Quelle est la structure des algues ? Comment celles-ci se reproduisent-elles ? Ici, Himanthalia elongata. © Ecomare, Salko de Wolf, Wikimedia Commons, CC by-sa 4.0

Structure de la cellule de l'algue

L'exemple ci-dessous représente une vue schématique (microscopie électronique à transmission) de Chlamydomonas.

Structure de l'algue, avec l'exemple de Chlamydomonas. © DR

Cette cellule est une algue verte unicellulaire d'eau douce, mais les cellules d'algues pluricellulaires répondent, en gros, au même schéma :

  • La paroi de la cellule, plus ou moins épaisse, a un rôle de protection.
  • La membrane cytoplasmique, semiperméable, permet les échanges de la cellule avec son milieu.
  • Le cytoplasme, ou plasmalemme, siège des réactions métaboliques, se présente comme une sorte de gelée.
  • Le noyau est entouré d'une membrane (eucaryote) et contient l'ADN.
  • Le réticulum endoplasmique est responsable de la synthèse des protéines
  • La mitochondrie est responsable de la chaîne respiratoire oxydative.
  • Le dictyosome intervient aussi dans la fabrication des protéines, en particulier dans leur finition. 
  • Le (ou les !) chloroplaste(s) est (sont) responsable(s) de la photosynthèse.
  • Les grains d'amidon (pas toujours dans le chloroplaste) sont les réserves de la cellule.
  • La vacuole maintient le milieu intérieur : gestion de l'eau, de sels minéraux et de certains déchets.
  • Le stigma (eyespot) est une structure qui permet de détecter la lumière et qui informe la cellule de la possibilité de mettre en route la photosynthèse.
  • Le pyrénoïde, de forme variable, peut contenir de l'amidon mais aussi des polyosides solubles ; son rôle n'est pas encore très clairement défini. Les pyrénoïdes ne sont pas limités par une membrane et ne sont pas présents dans toutes les cellules des algues.

Reproduction de l'algue

La reproduction peut être asexuée par mitose : bipartition pour les unicellulaires, bourgeonnement ou fragmentation pour les autres. Toutes les algues bénéficient, en principe, de cette possibilité végétative.

Il existe cependant toujours un vrai cycle de reproduction qui se compose de 2 parties distinctes (voir le schéma ci-dessous) :

  • on commence avec la germination de la spore (N sur le schéma ci-dessous) qui produit un gamétophyte (N) qui fabrique les cellules mâles (N) et femelles (N) ;
  • ces dernières, après fécondation, donnent un zygote (2N), et ce zygote donne un sporophyte (2N) qui va, lui, produire les spores (N) après la méiose.
Cycle général de reproduction de l'algue. © DR

Toutes les algues (tous les êtres vivants pluricellulaires d'ailleurs !) obéissent à ce schéma mais de manières très variées... et parfois très différentes, mais restons simples, avec, ci-dessous, l'exemple de Chlamydomonas.

Cycle de reproduction de Chlamydomonas. © DR

Autre exemple : le système de reproduction en lanières de Himanthalia elongata se développe à partir de la base végétative en forme de disque.

Himanthalia elongata : l'organe reproducteur en lanières se développe à partir de la base végétative en forme de disque. © O. Barbaroux, Ifremer, tous droits de reproduction interdits